對茶樹光合作用的研究，是從本世紀(jì)50年代初期開始的，最先從研究測定方法入手，進而研究環(huán)境因子和不同栽培措施影響下光合效率的變化。隨著同位素示蹤技術(shù)和遠紅外二氧化碳分析儀的應(yīng)用，使研究引向深入，涉及到細胞生理、群體生理和光合作用的機理問題等。
1．茶樹光合作用的基本規(guī)律
（1）茶樹的光合速率
茶樹光合作用由于受內(nèi)在的與外部因素的影響，光合速率差異很大。茶樹凈光合速率的變化幅度約為 3．6～30毫克 co2／分米2 ·時。這在一般木本植物中屬于較低的樹種，明顯低于c4 植物。光合速率在品種間常有顯著差異，這通常和代謝或葉的解剖結(jié)構(gòu)的基本差異有關(guān)。如龍井種凈的光合速率高于鳩坑種，云南大葉種高于紫陽精葉種，浙農(nóng)12號高于福鼎大白茶，梅占種大于龍井43，龍井43大于黃葉早，成年茶樹高于幼年和老年茶樹。葉片初展時，雖已具光合功能，但凈光合速率很低；隨著葉片生長，凈光合速率提高；葉片定型時，凈光合速率最高。隨著葉片的衰老，凈光合速率下降。向陽葉比向朋葉高，上層葉比下層葉高。春葉在6～11月份光合速率較強，11月份以后下降；夏秋葉直至12月份光合速率仍較高，休眠期下降，翌年3～4月份又提高，隨后逐漸下降。在新梢中，以成熟新梢中部葉片凈光合速率為最高。
（2）光合作用的日變化
光合作用強弱在很大程度上取決于一天中光、熱、水、氣的日變化。早晨隨著光照增強，氣溫上升，光合作用強度不斷提高，約10時左右達一天中的高峰；至正午前后，光照、溫度雖然繼續(xù)升高，但光合強度卻出現(xiàn)下降趨勢；午后，光合強度雖稍有回升，但隨著光照減弱和氣溫下降，光合強度呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢，致使光合作用的日變化出現(xiàn)雙峰曲線的特點。一般而言，全天除中午下降以外，光合作用變化與光強度的變化明顯相關(guān)。
（3）光合作用的季節(jié)變化
在年周期中，從春季茶芽萌動開始，樹體的生命活動日趨增強，光合作用也漸趨提高，至7～8月份而達年周期中的最高峰，以后隨著氣溫下降，光合作用強度也不斷下降，當(dāng)茶樹地上都進入休止期而達最低水平。生長季末期光合作用強度下降，主要是由于光強、日長、葉溫等都在減低的緣故。因而，使光合作用在一年中呈明顯的單峰曲線變化。
由上可見，茶樹在光合作用的基本變化規(guī)律上，與其他植物相似。但由于茶樹在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長發(fā)育與栽培條件上（尤其是剪、采）的特殊性，使得它的光合潛力的發(fā)揮比一般樹種受到更多的限制。因此，在栽培技術(shù)上，就要創(chuàng)造更加適宜的條件，使茶樹能夠充分發(fā)揮其潛在的光合生產(chǎn)力，以促使芽葉產(chǎn)量和品質(zhì)提高。